禾谷缢管蚜ABC转运蛋白基因的克隆、分子特性及表达分析

【目的】ABC（ATP-binding cassette）转运蛋白是一类重要的跨膜蛋白超家族,某些ABC转运蛋白基因在一些害虫的抗药性品系中表达显著提高。本研究旨在克隆禾谷缢管蚜 Rhopalosiphum padi ABC转运蛋白基因RhpaABCG9,RhpaABCG20和RhpaABCG23 cDNA全序列,分析这3个基因在该虫不同发育阶段和不同抗药性品系中的表达模式,为阐明ABC转运蛋白在禾谷缢管蚜抗药性中的作用和其他生理功能,以及深入分析该虫抗药性机理奠定基础。【方法】采用RT-PCR与RACE技术,克隆了基因cDNA全序列;利用实时荧光定量PCR技术,研究这3个基因在禾谷缢管蚜不同生长发育阶段和不同抗药性品系中的表达变化。【结果】获得了RhpaABCG9,RhpaABCG20和RhpaABCG23 3个基因cDNA全序列,其开放阅读框长度分别为2 103,2 436 和2 082 bp,分别编码700, 811和693个氨基酸。结构分析表明,3个蛋白均具有ABC转运蛋白家族典型的结构特征;系统进化分析结果显示,3个蛋白氨基酸序列分别与豌豆蚜Acyrthosiphon pisum各对应氨基酸的序列一致性最高。实时荧光定量PCR分析结果表明,这3个基因在禾谷缢管蚜不同发育时期均不同程度表达。RhpaABCG20在各个发育时期的表达变化差异不显著;RhpaABCG9表达量在4龄若蚜最高,在1龄若蚜最低;RhpaABCG23 表达量在3龄若蚜最高,1龄若蚜最低,其他阶段差异不显著。禾谷缢管蚜异丙威抗性品系中,RhpaABCG20表达量显著高于敏感品系,而RhpaABCG9和RhpaABCG23表达量均低于敏感品系,但差异不显著;禾谷缢管蚜吡虫啉抗性品系中,RhpaABCG20和RhpaABCG23表达量显著高于敏感品系,而RhpaABCG9表达上调不显著。【结论】RhpaABCG9,RhpaABCG20和RhpaABCG23基因可能参与禾谷缢管蚜体内农药的运输,并与禾谷缢管蚜的抗药性具有一定的关系。本研究结果为进一步深入分析禾谷缢管蚜的抗药性机制,以及该虫的抗药性治理与综合防治奠定了基础。     

妊娠期抗癫痫药物的药代动力学变化及胎盘转运特征

癫痫是一种常见的神经系统慢性疾病,多数患者妊娠期需继续应用抗癫痫药物(AEDs)治疗,以控制癫痫发作。但妊娠期妇女体 内一系列生理变化可改变 AEDs 的药代动力学行为,导致癫痫发作并危及胎儿的生长发育。基于此,综述妊娠期 AEDs 的药代动力学变化 及胎盘转运特征,为妊娠期癫痫患者的精准合理用药提供参考。     

寡肽转运蛋白(PepT1)的研究进展

寡肽转运蛋白1(oligopeptide transporter 1,PepT1;solute carrier family 15 member 1,SLC15A1)是一种主要存在于小肠上皮细胞的质子依赖型转运蛋白质,转运底物主要为蛋白质水解产物中的二肽、三肽以及与二肽、三肽结构类似的一些化合物。PepT1的研究有助于促进药物生物利用度的提高,对于肿瘤的治疗也具有十分重要的意义。现主要从PepT1的晶体结构、靶向前药、转运底物、相互作用的蛋白质及PepT1的疾病应答机制等几方面展开综述。     

红球菌R04苯甲酸转运相关膜蛋白RHOGL009301的生理功能

【目的】探究红球菌(Rhodococcus sp.)R04膜蛋白RHOGL009301的生理功能和突变菌株的代谢特性,确定该膜蛋白的生理功能与苯甲酸转运的关系。【方法】将RHOGL009301基因与绿色荧光蛋白基因在Rhodococcus erythropolis进行融合表达,Delta Vision观察该基因蛋白产物的定位。通过基因同源重组敲除RHOGL009301基因,并对比野生型菌株和缺陷型菌株在不同碳源培养下的生长情况。HPLC测定红球菌R04野生型菌株和缺陷型菌株代谢联苯和苯甲酸时细胞内外代谢物,分析不同生长条件下代谢物的浓度变化。【结果】RHOGL009301基因与绿色荧光蛋白基因在Rhodococcus erythropolis中实现共表达,并定位在细胞膜上。获得了RHOGL009301基因的缺陷型菌株R04ΔMP,与野生型菌株相比,缺陷型菌株在联苯和苯甲酸培养条件下的生物量明显降低,生长速度减慢。HPLC分析表明RHOGL009301基因的缺失抑制了苯甲酸的转运。【结论】膜蛋白RHOGL009301是苯甲酸代谢和转运相关的蛋白,基于序列同源性分析,该膜蛋白是一种新型的苯甲酸转运蛋白。     

木质纤维素降解酶生产菌株的遗传改造及应用

通过纤维素酶将木质纤维素向生物新能源的转化对经济社会的可持续发展具有重要意义,被用于纤维素酶制剂工业化生产的微生物大多属于丝状真菌,但丝状真菌的遗传操作困难,且纤维素酶诱导机制尚未阐明,严重制约了纤维素酶高产菌株选育与应用。本文综述了近年来纤维素酶高产菌株遗传操作方法的进展,重点论述了丝状真菌合成纤维素酶过程中的信号感应、信号传导、转录调控的研究,通过理性改造以提高纤维素酶生产菌株的产酶能力,并且总结展望了丝状真菌在工业生产中的应用。     

氯通道膜蛋白内部Cl-/H+耦合转运机制研究进展

氯通道是细胞膜上一类离子选择性跨膜蛋白,其功能是调节细胞内部溶液pH、细胞容积、盐类离子转运以及细胞电兴奋性。按照离子输运方式的差异,氯通道膜蛋白可分为氯离子通道和Cl^-/H⁺转运体两类,其中Cl^-/H⁺转运体内部的离子转运过程具有显著耦合性,且该过程需要借助水分子参与。本文针对Cl^-/H⁺耦合转运微观机制研究进行总结及展望,为氯通道实验研究、临床疾病诊治和新药研发提供理论依据。     

昆虫包涵体衍生病毒囊膜蛋白的分子生物学

了解杆状病毒的囊膜蛋白对揭示病毒入侵、 囊膜蛋白核定向转运机制以及研究控制昆虫新策略等方面具有重要意义。 目前研究表明,包涵体衍生病毒(occlusion-derived virus, ODV)的囊膜蛋白包括ODV-E25, ODV-E66, ODV-E56, ODV-E18, ODV-E28, P74, PIF1, PIF2, PIF3, GP41, ODV-EC27, ODV-E35, ODV-EC43,BV/ODV-E26,P91和ORF150。 本文结合国内外的研究成果系统的综述了囊膜蛋白的结构和功能,其在经口感染、调节细胞周期和囊膜蛋白的传送等方面起作用。 囊膜蛋白的核定向转运机制,ODV与昆虫中肠之间和包涵体基质之间相互作用以及ODV结构蛋白之间的相互作用等将是今后的研究重点。     

高等植物中铁的代谢机制

铁在高等植物的生长发育中发挥着重要作用,但随着人类的耕作及土壤的盐碱化,缺铁已成为一个世界性植物营养问题。高等植物在长期的进化过程中,形成了完善的对环境铁信号响应的体系。本文围绕植物与环境的相互作用,综述了近年来植物铁营养的吸收、转运、分配和储存的研究进展,并总结了植物中铁营养代谢调控的相关机理。     

丛枝菌根形成过程及其信号转导途径

丛枝菌根是由一类土壤中古老的丛枝菌根真菌与植物根系形成的互利互惠共生体。通过共生作用丛枝菌根真菌帮助宿主植物提高水和矿质营养（特别是磷）的吸收效率。作为回报,大约20%的光合作用产物被转移到丛枝菌根真菌中,供其完成自身的生活史。丛枝菌根形成的过程中,需要植物与丛枝菌根真菌之间进行一系列信号分子的识别、交换以及信号转导作用,这一过程由一系列植物和菌根真菌的基因控制。首先,植物会分泌一种植物激素——独角金内酯来诱导菌根真菌加速分支,而菌根真菌也会分泌脂质几丁寡糖促进植物与其形成菌根。加速分支的菌根真菌接触到植物根部以后,会附着在植物根的表皮并形成附着胞,通过附着胞穿透植物根的表皮,最后进入维管组织附近的皮层细胞并在其中不断进行二叉分支,形成特有的丛枝结构。通过对模式植物共生现象的研究,已经发现很多植物基因参与到共生形成的信号转导过程中,包括早期植物反应的基因、菌根与根瘤共生共同需要的转导因子以及菌根特异的信号分子等。本文对菌根的形成过程及信号转导途径进行详细的介绍,为人们深入研究菌根关系提供参考。     

调控铝诱导根尖有机酸分泌的分子机制

铝诱导根尖有机酸分泌是大多数植物最主要的耐铝机制。本文主要综述了有机酸分泌过程中所涉及的包括有机酸转运蛋白、转运蛋白基因上游序列调节因子、基因拷贝数、转录因子、蛋白可逆磷酸化、有机酸合成与能量代谢等调控进程方面的研究进展,并对未来的研究前景进行了展望。